雅各布天梯
希臘神話中有這樣一個(gè)故事:雅各布做夢沿著登天的梯子取得了“圣火”,后人便把這神話中的梯子,稱之為雅各布天梯。
該實(shí)驗(yàn)由高壓電源、羊角電極組成。電源提供數(shù)十萬伏的高壓,在羊角電極狹處擊穿空氣,形成電弧并產(chǎn)生磁場(次要機(jī)制,主要還是因?yàn)殡娀∈堑入x子體,比空氣熱所以才會受浮力上升,不信可以在有良好絕緣防護(hù)的時(shí)候嘗試倒置雅各布天梯,電弧不會上升),使電弧向上運(yùn)動,其運(yùn)動過程類似于爬梯。當(dāng)電弧被拉長,地公路電源不能維持產(chǎn)生電弧的存在,電弧就消失。此時(shí)羊角電極底部又會由于沒有電弧拉低電勢,電源補(bǔ)充電場強(qiáng)度到足夠擊穿空氣后產(chǎn)生新的電弧,形成周而復(fù)始的電弧爬梯現(xiàn)象。
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由此可見,雅各布天梯的電源除了電壓要足夠高,功率還不應(yīng)過強(qiáng)
還記得之前我們用微波爐變壓器拉弧的時(shí)候,由于電源電流非常大,電弧可以拉的非常長而不斷:
在制作雅各布天梯的時(shí)候是非常的不利。此外微波爐變壓器的輸出電壓太低,看視頻我們就能發(fā)現(xiàn),需要兩電極之間非常近才能擊穿空氣,唐馬儒的視頻已經(jīng)以身試法的給我們展示了微波爐變壓器作為高壓電源的種種弊端——能用但是會玩得很難看。最后工頻高壓還很危險(xiǎn),一旦出現(xiàn)意外傷亡很大,非專業(yè)人士請勿嘗試模仿。
所以有腦子的人就不會用微波爐變壓器作為雅各布天梯的電源,不管這個(gè)人是小學(xué)生還是碩士,人的意識才是決定人生的關(guān)鍵,不是資歷。
雅各布天梯是電弧在地面上空氣中的現(xiàn)象,原則上在真空無重力環(huán)境下是難以觀察到的。
參考資料:
雅各的天梯是一個(gè)能夠產(chǎn)生電弧的儀器,它有一個(gè)由兩電桿所組成的 "V" 型電極裝置。兩電桿之間的空隙在底部是最小的;愈往上方,空隙愈大,因而兩電桿呈"V"型,見圖1。
圖1: 雅各的天梯的基本結(jié)構(gòu)
空氣在一般情況下是絕緣體,要使空氣變成導(dǎo)體就必須經(jīng)過介電崩潰的過程。若每公分之空氣間達(dá)到三萬伏特的電壓,空氣被離子化,由絕緣體變成導(dǎo)體。在雅各的天梯中,當(dāng)兩電桿的底部之間的電壓達(dá)到三萬伏特時(shí),介電崩潰就會發(fā)生。
在高電壓的作用下,電弧在電桿之間的底部形成并隨著電桿間的熱空氣上升而向上行進(jìn)。當(dāng)電弧的長度逐漸增加時(shí),它的功率損耗也會隨之而增加。一旦兩電桿之間的電壓差不足以維持電弧的形成時(shí),電弧便會熄滅并在電桿的底部重新形成,這個(gè)過程會重覆若干次。
閃電是自然界中的介電崩潰過程,當(dāng)云層和地面積聚足夠的相反電荷時(shí),它們之間會存在非常高的電位差。這個(gè)電位差能夠使空氣離子化并可以導(dǎo)電,這個(gè)過程會產(chǎn)生一個(gè)巨大的火花,我們稱之為閃電。